题目内容
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(1)电阻R1和灯丝电阻RL的比值;
(2)小灯泡L的额定电功率.
分析:(1)闭合开关S,开关S1断开时,灯泡、R1、接入电路的电阻值为其最大值的一半的滑动变阻器R2串联,V1测灯泡两端的电压;闭合开关S、S1时,电路为灯泡的简单电路;根据欧姆定律求出灯泡两端的电压之比,利用5U1=6U2求出R1和灯泡的电压之比,进一步根据欧姆定律求出电阻R1和灯丝电阻RL的比值.
(2)根据闭合开关S,开关S1断开时,灯泡两端的电压与电阻R1、滑动变阻器两端电压之和的比值,进一步求出滑动变阻器的最大阻值与灯泡电阻的比值;根据电源的电压不变,求出闭合开关S断开开关S1,调节滑动变阻器R2的滑片P使接入电路的电阻值为其最大值的
时电路中的电流;根据电路消耗的总功率和P=UI求出电源的电压,进一步求出小灯泡L的额定电功率.
(2)根据闭合开关S,开关S1断开时,灯泡两端的电压与电阻R1、滑动变阻器两端电压之和的比值,进一步求出滑动变阻器的最大阻值与灯泡电阻的比值;根据电源的电压不变,求出闭合开关S断开开关S1,调节滑动变阻器R2的滑片P使接入电路的电阻值为其最大值的
3 |
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解答:解:当开关S闭合、S1断开,滑动变阻器R2接入电路电阻为其最大值一半时,电路如图甲所示;当开关S、S1均闭合时,电路如图乙所示;当开关S闭合,断开开关S1,滑动变阻器R2的滑片P在B端时,电路如图丙所示;再调节滑动变阻器R2的滑片P使其接入电路电阻为其最大值
时,电路如图丁所示.
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201108/47/487cf80d.png)
(1)由图甲、乙得:通过的电流分别为I1=0.2A,I2=0.5A,
灯泡两端的电压分别为U1=I1RL,U=I2RL,
电压之比为
=
,
因5U1=6U2,
所以
=
,
由丙图可得:
=
解得:
=
--------------①;
(2)由图甲得:
=
解得:2R1+R2=3RL-------------②
由①②解得:
=
由图乙、丁得:I2RL=I4(R1+
+RL)
解得:I4=
A,
因P=UI4=1W,解得:U=6V,
则P额=UI2=3W.
答:电阻R1和灯丝电阻RL的比值为1:2;小灯泡L的额定电功率为3W.
3 |
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![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201108/47/487cf80d.png)
(1)由图甲、乙得:通过的电流分别为I1=0.2A,I2=0.5A,
灯泡两端的电压分别为U1=I1RL,U=I2RL,
电压之比为
U1 |
U |
2 |
5 |
因5U1=6U2,
所以
U2 |
U |
1 |
3 |
由丙图可得:
R1 |
R1+RL |
1 |
3 |
解得:
R1 |
RL |
1 |
2 |
(2)由图甲得:
RL | ||
R1+
|
U1 |
U-U1 |
解得:2R1+R2=3RL-------------②
由①②解得:
R2 |
RL |
2 |
1 |
由图乙、丁得:I2RL=I4(R1+
3R2 |
4 |
解得:I4=
1 |
6 |
因P=UI4=1W,解得:U=6V,
则P额=UI2=3W.
答:电阻R1和灯丝电阻RL的比值为1:2;小灯泡L的额定电功率为3W.
点评:此题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目.在解题过程中,注意电路的分析,根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图,同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系,结合题目中给出的已知条件进行解决.
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